INFORMACJA O PODZESPO£ACH

64

X9430 _

podwójny programowalny wzmacniacz operacyjny

Producent Xicor

Zastosowanie

Uk³ady sterowane cyfrowo:

q

potencjometry

q

wzmacniacze

q

Ÿród³a pr¹dowe

q

filtry

q

stabilizatory napiêcia

q

generatory funkcyjne

Podstawowe w³aœciwoœci

q

Dwa wzmacniacze operacyjne CMOS pe³nozakresowe (”rail-to-rail”)

q

Dwa potencjometry sterowane cyfrowo

q

Mo¿liwoœæ stosowania wzmacniaczy i potencjometrów oddzielnie

lub w ró¿nych po³¹czeniach

q

Wzmacniacze:

zasilanie

od

±

2,7 do

±

5,5 V

iloczyn wzmocnienia i pasma

1 MHz

q

Potencjometry:

równowa¿ne potencjometrom z 64 odczepami

ca³kowita rezystancja

10 k

Ω

interfejs szeregowy SPI

Parametry graniczne

q

Napiêcia na koñcówkach SCK i na wejœciach

adresowych w stosunku do koñcówki V

SS

od _1 do +7 V

q

Napiêcie na koñcówce V+

(w stosunku do koñcówki V

SS

)

+7 V

q

Napiêcie na koñcówce V- (w stosunku do koñcówki V

SS

)

_7 V

q

Napiêcie (V+ - V-)

10 V

q

Temperatura pracy

od _65 do +135

o

C

q

Temperatura magazynowania

od 65 do +150

o

C

Opis uk³adu

Uk³ad X9430 (rozk³ad wyprowadzeñ _ rys.1) nale¿y do grupy programo-

walnych uk³adów analogowych, których ogólne omówienie zamieœcili-

œmy w nrze 2 i 3/2001 ”ReAV”. Zawiera w jednej strukturze dwa wzmac-

niacze operacyjne i dwa sterowane cyfrowo potencjometry z nieulotn¹

pamiêci¹ ustawienia. Na rys. 2 przedstawiono schemat blokowy uk³a-

du, œciœlej mówi¹c, jego po³owy zawieraj¹cej jeden wzmacniacz i jeden

potencjometr).

Wzmacniacze maj¹ zakres napiêcia wyjœciowego bliski zakresowi na-

piêæ na szynach zasilaj¹cych (”rail-to-rail”). Wszystkie wejœcia i wyj-

œcia wzmacniaczy s¹ wyprowadzone na zewn¹trz, co umo¿liwia stoso-

wanie wzmacniaczy jako elementów niezale¿nych lub w ró¿nych kon-

figuracjach uk³adowych.

Sterowane cyfrowo potencjometry s¹ zbudowane z sieci po³¹czonych

szeregowo 63 rezystorów polikrystalicznych. Koñce tej sieci (wyprowa-

dzenia RH i RL) s¹ równowa¿ne koñcówkom konwencjonalnego poten-

cjometru ustawianego rêcznie. Na obu krañcach sieci rezystorów, a tak-

¿e miêdzy wszystkimi rezystorami ³añcucha s¹ wy³¹czniki CMOS do³¹-

czone do koñcówki suwaka potencjometru RW, co w sposób upro-

szczony przedstawiono na rys. 2. W danym czasie w sieci rezystorów

mo¿e byæ w³¹czony tylko jeden z wy³¹czników. Wy³¹czniki s¹ sterowa-

ne cyfrowo z rejestru po³o¿enia suwaka (WCR _ wiper counter register).

Zdekodowane 6-bitowe s³owo z tego rejestru daje mo¿liwoœæ wyboru jed-

nego z 64 wy³¹czników.

Ka¿dy z dwóch potencjometrów sterowanych cyfrowo jest powi¹zany

z jednym rejestrem po³o¿enia suwaka WCR oraz z 4 rejestrami danych

(DR _ data registers). Zawartoœci rejestrów WCR s¹ tracone przy ka¿-

dym wy³¹czeniu zasilania uk³adu X9430. Rejestry danych zaœ s¹ reje-

strami nieulotnymi, ich zawartoœci nie s¹ tracone. Zawartoœæ rejestru po-

Rys. 1. Rozmieszczenie koñcówek

Opis koñcówek

Pamiêæ

i sterowanie

Rys. 2. Schemat blokowy (przedstawiono jeden z dwóch uk³a-

dów wchodz¹cych w sk³ad X9430)

INFORMACJA O PODZESPO£ACH

Potencjometry _ parametry charakterystyczne

Wzmacniacze _ parametry charakterystyczne

³o¿enia suwaka mo¿e byæ zmieniana jednym z czterech sposobów:

_ wpisywana bezpoœrednio ze sterownika systemu przez magistralê

szeregow¹

_ przepisywana równolegle z jednego z czterech rejestrów danych

_ zwiêkszana lub zmniejszana o 1 (instrukcja Increment/Decre-

ment)

_ ustawiana w pozycjê odpowiadaj¹c¹ R0 po w³¹czeniu zasilania

uk³adu.

Dane i instrukcje s¹ przekazywane do uk³adu X9430 przez ma-

gistralê szeregow¹ SPI. Operacje na tej magistrali mog¹ siê

odbywaæ tylko wtedy, gdy koñcówka CS jest w stanie niskim,

a HOLD i WP w wysokim. Dok³adny opis instrukcji i przebiegów

czasowych magistrali wykracza poza ramy tej informacji. Mo¿na

go znaleŸæ na stronach internetowych: http://www.xicor.com

Zastosowanie

Zastosowania uk³adu X9430 obejmuj¹ ró¿ne uk³ady analogowe

sterowane cyfrowo. Przyk³ady tych zastosowañ podano na rys. 3.

Przedstawione na schematach potencjometry i wzmacniacze

operacyjne s¹ elementami uk³adu X9430. Sterowanie cyfrowe na-

stêpuje przez ustawianie wartoœci potencjometrów za pomoc¹ ma-

gistrali szeregowej. W generatorze funkcyjnym (rys. 3f) czêstotli-

woœæ przebiegu zale¿y od wartoœci R1, R2, C, amplituda zaœ od

rezystorów RA i RB.

(mn)

Rys. 3. Przyk³ady zastosowania wzmacniacza X9430 w uk³adach sterowanych cyfrowo. (Wzmacniacze operacyjne i potencjometry s¹ elementami

uk³adu X9430, potencjometry s¹ elementami sterowania cyfrowego).

a _ wzmacniacz nieodwracaj¹cy, b _ stabilizator napiêcia z uk³adem 317, c _ dzielnik napiêciowy, d _ wzmacniacz odwracaj¹cy, e _ filtr, f _ generator funkcyjny

a)

b)

c)

d)

e)

f)

Uwe

Uwe

Uwy

Uwy = (1 + R2/R1)Uwe

Uwy = G Uwe

_ 1/2

≤

G

≤

1/2

GO = 1 + R2/R1

fc = 1/(2

π

RC)

Uwy (stab.) = 1,25 V (1 + R2/R1) + I R2

Uwe

Uwy

Uwy (stab.)

10 k

10 k

10 k

Uwe

Uwy

Uwe

Uwy = G Uwe

G = _ R2/R1

Uwy

I

317